Task2.创建主体零件模型

第11章钣金设计

本章提要

在机械设计中，钣金件设计占很大的比例。钣金具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性能好等特点。目前在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、MP3中，钣金是必不可少的组成部分。随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。本章将介绍CREO钣金设计的基本知识，包括以下内容：

●钣金设计概述。

●创建钣金壁。

●钣金的折弯。

●钣金的展平。

●钣金成形特征。

●钣金综合范例。

11.1 钣金设计概述

钣金件一般是指具有均一厚度的金属薄板零件。机电设备的支撑结构（如电器控制柜）、护盖（如机床的外围护罩）等一般都是钣金件。与实体零件模型一样，钣金件模型的各种结构也是以特征的形式创建的，但钣金件的设计也有自己独特的规律。使用Creo软件创建钣金件的过程大致如下：

Step1.通过新建一个钣金件模型，进入钣金设计环境。

Step2.以钣金件所支持或保护的内部零部件大小和形状为基础，创建第一钣金壁（主要钣金壁）。例如设计机床床身护罩时，先要按床身的形状和尺寸创建第一钣金壁。

Step3.添加附加钣金壁。在第一钣金壁创建之后，往往需要在其基础上添加另外的钣金壁，即附加钣金壁。

Step4.在钣金模型中，还可以随时添加一些实体特征，如实体切削特征、孔特征、圆角特征和倒角特征等。

Step5.创建钣金冲孔（Punch）和切口（Notch）特征，为钣金的折弯做准备。

Step6.进行钣金的折弯（Bend）。

Step7.进行钣金的展平（Unbend）。

Step8.创建钣金件的工程图。

11.2 创建钣金壁

11.2.1 钣金壁概述

钣金壁（Wall）是指厚度一致的薄板，它是一个钣金零件的“基础”，其他的钣金特征（如冲孔、成形、折弯、切割等）都要在这个“基础”上构建，因而钣金壁是钣金件最重要的部分。在Creo系统中，用户创建的第一个钣金壁特征称为第一钣金壁（First Wall），之后在第一钣金壁外部创建的其他钣金壁均称为分离的钣金壁（Unattached Wall）。

11.2.2 创建第一钣金壁

第一钣金壁和分离的钣金壁的创建均使用选项卡中的命令（图11.2.1），使用这些命令创建第一钣金壁的原理和方法与创建相应类型的曲面特征极为相似。另外单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮，可创建拉伸类型的第一钣金壁。

图11.2.1 “形状”选项卡

1.拉伸类型的第一钣金壁

在以拉伸（Extrude）的方式创建第一钣金壁时，需要先绘制钣金壁的侧面轮廓草图，然后给定钣金厚度值和拉伸深度值，则系统将轮廓草图延伸至指定的深度，形成薄壁实体，如图11.2.2所示，其详细操作步骤说明如下。

图11.2.2 第一钣金壁

Step1.新建零件模型。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框，在选项组中选中单选项，在选项组中选中单选项，在文本框中输入文件名称extrude_wall；取消选中复选框，单击按钮，在系统弹出的“新文件选项”对话框的选项组中选择模板，单击按钮，系统进入钣金设计环境。

Step2.选取命令。单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮。

Step3.选取拉伸特征的类型。在选择命令后，屏幕上方会出现“拉伸”操控板。在操控板中，单击实体特征类型按钮（系统默认情况下，此按钮为按下状态）。

Step4.定义草绘截面放置属性。

（1）在绘图区中右击，从弹出的快捷菜单中选择命令，此时系统弹出“草绘”对话框。

说明：也可以在操控板中单击按钮，然后在系统弹出的界面中单击按钮。

（2）定义草绘平面。选取RIGHT基准平面作为草绘平面。

（3）草绘平面的定向。

①指定草绘平面的参考平面。先在“草绘”对话框的“参考”文本框中单击，再单击图形区中的FRONT基准平面。

②指定参考平面的方向。单击对话框中后面的按钮，在弹出的列表中选择选项。

（4）单击对话框中的按钮。这时系统进行草绘平面的定向。从图中可看到，现在草绘平面与屏幕平行放置，并且FRONT基准平面橘黄色的一侧面朝向屏幕的底部。至此系统就进入了截面的草绘环境。

Step5.创建特征的截面草绘图形。拉伸特征的截面草绘图形如图11.2.3所示，创建特征截面草绘图形的步骤如下：

（1）定义草绘参考。在进入Creo2.0的草绘环境后，系统会自动为草图的绘制和标注选取足够的参考（如本例系统默认选取了TOP和FRONT基准平面作为草绘参考），所以系统不再自动打开“参考”对话框。在此不进行操作。

（2）创建截面草图。绘制并标注图11.2.3所示的截面草图。完成绘制后，单击“草绘”工具栏中的“确定”按钮。

Step6.定义拉伸深度及厚度并完成基础特征。

（1）选取深度类型并输入其深度值。在操控板中，选取深度类型（即“定值拉伸”），再在深度文本框中输入深度值30，并按回车键。

（2）选择加厚方向（钣金材料侧）并输入其厚度值。接受图11.2.4中的箭头方向为钣金加厚的方向。在薄壁特征类型图标后面的文本框中输入钣金壁的厚度值3.0，并按回车键。

（3）特征的所有要素定义完毕后，可以单击操控板中的“预览”按钮，预览所创建的特征，以检查各要素的定义是否正确。预览时，可按住鼠标中键进行旋转查看，如果所创建的特征不符合设计意图，可选择操控板中的相关项，重新定义。

（4）预览完成后，单击操控板中的“完成”按钮，才能最终完成特征的创建。

注意：将模型切换到线框显示状态（即按下工具栏按钮、或），可看到钣金件的两个表面的边线分别显示为白色和绿色（图11.2.5）。在操控板中单击“切换材料侧”按钮（图11.2.6），可改变白色面和绿色面的朝向。由于钣金都较薄，这种颜色的区分有利于用户查看和操作。

图11.2.3 截面草图

图11.2.4 深度方向和加厚方向

图11.2.5 切换到线框显示状态

图11.2.6 “切换材料侧”按钮的位置

2.平面类型的第一钣金壁

平面（Flat）钣金壁是一个平整的薄板（图11.2.7），在创建这类钣金壁时，需要先绘制钣金壁的正面轮廓草图（必须为封闭的线条），然后给定钣金厚度值即可。

注意：拉伸钣金壁与平面钣金壁创建时最大的不同在于：拉伸钣金壁的轮廓草图不一定要封闭，而平整钣金壁的轮廓草图则必须封闭。

详细操作步骤说明如下。

Step1.新建一个钣金件模型，将其命名为flat1_wall，选用模板。

Step2.单击功能选项卡区域中的“平面”按钮，系统弹出图11.2.8所示的“平面”操控板。

Step3.定义草绘平面。右击，选择命令；选择TOP基准平面作为草绘面；选取RIGHT基准平面作为参考平面；方向为；单击按钮。

图11.2.7 平整类型的第一钣金壁

图11.2.8 “平面”操控板

图11.2.9 截面草图

Step4.绘制截面草图。绘制图11.2.9所示的截面草图，完成绘制后，单击“确定”按钮。

Step5.在操控板的钣金壁厚文本框中，输入钣金壁厚值3.0，并按回车键。

Step6.单击操控板中的“预览”按钮，预览所创建的平面钣金壁特征，然后单击操控板中的“完成”按钮，完成创建。

Step7.保存零件模型文件。

11.2.3 创建附加钣金壁

在创建了第一钣金壁后，在功能区选项卡区域中还提供了、两种创建附加钣金壁的方法。

11.2.4 平整附加钣金壁

平整（Flat）附加钣金壁是一种正面平整的钣金薄壁，其壁厚与主钣金壁相同。

1.选择平整附加壁命令的方法

单击功能选项卡区域中的“平整”按钮。

2.创建平整附加壁的一般过程

在创建平整类型的附加钣金壁时，需先在现有的钣金壁（主钣金壁）上选取某条边线作为附加钣金壁的附着边；其次需要定义平整壁的正面形状和尺寸，给出平整壁与主钣金壁间的夹角。下面以图11.2.10为例，说明平整附加钣金壁的一般创建过程。

图11.4.10 带圆角的“平整”附加钣金壁

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.2，打开文件add_flat1_wall.prt。

Step2.单击功能选项卡区域中的按钮，系统弹出操控板。

Step3.选取附着边。在系统的提示下，选取图11.2.11所示的模型边线为附着边。

Step4.定义平整壁的形状。在操控板中，选取形状类型为。

Step5.定义平整壁与主钣金壁间的夹角。在操控板的图标后面的文本框中输入角度值75。

Step6.定义折弯半径。确认按钮（在附着边上使用或取消折弯圆角）被按下，然后在后面的文本框中输入折弯半径值3；折弯半径所在侧为（内侧，即标注折弯的内侧曲面的半径）。此时模型如图11.2.12b所示。

图11.2.11 定义附着边

图11.2.12 定义折弯

Step7.定义平整壁正面形状的尺寸。单击操控板中的按钮，在系统弹出的界面中，分别输入15.0，0.0，0.0，并分别按回车键。

Step8.在操控板中单击按钮，预览所创建的特征；确认无误后，单击“完成”按钮。

3.平整操控板各项说明

在平整操控板的“形状”下拉列表中，可设置平整壁的正面形状。

：创建矩形的平整附加壁，如图11.2.13a所示。

：创建梯形的平整附加壁，如图11.2.13b所示。

：创建L形的平整附加壁，如图11.2.13c所示。

：创建T形的平整附加壁，如图11.2.13d所示。

：创建自定义形状的平整附加壁，如图11.2.13e所示。

图11.2.13 平整附加壁的正面形状

在操控板的按钮后面的下拉文本框中（图11.2.14），可以输入或选择折弯角度的值。几种折弯角度如图11.2.15所示。

图11.2.14 “平整”操控板

图11.2.15 设置折弯角度

单击操控板中的按钮，可切换折弯角的方向（图11.2.16）。

图11.2.16 设置折弯的方向

单击操控板中的按钮，可切换附加壁厚度的方向（图11.2.17）。

图11.2.17 设置厚度的方向

单击操控板中的按钮，可使用或取消折弯半径。

在图11.2.18所示的文本框中，可设置折弯半径。

图11.2.18 设置折弯半径

在图11.2.19所示的列表框中，可设置折弯半径标注于折弯外侧或内侧。选择项，则折弯半径标注于折弯外侧（这时折弯半径值为外侧圆弧的半径值，如图11.2.20所示）；选择项，则折弯半径标注于折弯内侧（这时折弯半径值为内侧圆弧的半径值，如图11.2.21所示）。

图11.2.19 设置折弯半径的侧

单击操控板中的按钮，系统弹出图11.2.22所示的界面，通过该界面可重新定义平整壁的附着边。

图11.2.20 折弯半径标注于折弯外侧

图11.2.21 折弯半径标注于折弯内侧

图11.2.22 “放置”界面

按钮：用于设置平整壁的正面形状的尺寸。选择不同的形状，单击按钮会出现不同的图形界面，例如当选择形状时，其界面如图11.2.23所示。

图11.2.23 “形状”界面

按钮：相对于附着边，将平整壁偏移一段距离。在前面的例子中，如果在界面中将偏移值设为4（图11.2.24），则平整壁向下偏移4（图11.2.25）。

注意：如果在折弯角度下拉列表中选择“平整”项（图11.2.26），则按钮为灰色，此时该按钮不起作用。

图11.2.24 “偏移”界面

图11.2.25 平整壁的偏移

图11.2.26 角度为“平整”

：用于设置止裂槽。

：用于设置钣金折弯时的弯曲系数，以便准确计算折弯展开长度。界面如图11.2.27所示。有关折弯展开长度的计算将在后面的章节中做详细介绍。

：用于该界面可显示特征的特性，包括特征的名称及各项特征信息（例如钣金的厚度），如图11.2.28所示。

图11.2.27 “弯曲余量”界面

图11.2.28 “属性”界面

4.自定义形状的平整附加钣金壁

从操控板的“形状”下拉列表中选择选项，用户可以自由定义平整壁的正面形状。在绘制平整壁正面形状草图时，系统会默认附着边的两个端点为草绘参考，用户还应选取附着边为草绘参考，草图的起点与终点都需位于附着边上（即与附着边对齐），草图应为开放形式（即不需在附着边上创建草绘线以封闭草图）。下面以图11.2.29为例，说明自定义形状的平整壁的一般创建过程。

图11.2.29 自定义形状的平整附加钣金壁

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.2，然后打开文件add_flat2_wall.prt。

Step2.单击功能选项卡区域中的按钮。

Step3.选取附着边。在系统的提示下，选取图11.2.30所示的模型边线为附着边。

Step4.选取平整壁的形状类型。

Step5.定义角度。在操控板的按钮后面的下拉列表框中选择。

Step6.绘制自定义的平整壁的正面形状草图。单击按钮，在弹出的界面中单击按钮，在弹出的对话框中接受系统默认的草绘平面和参考，并单击按钮；进入草绘环境后，选取图11.2.31中所示的边线为草绘参考；绘制图11.2.31所示的草图（图形不能封闭），然后单击“确定”按钮。

Step7.在操控板中单击按钮，预览所创建的特征；确认无误后，单击“完成”按钮。

图11.2.30 定义附着边

图11.2.31 截面草图

11.2.5 法兰附加钣金壁

法兰（Flange）附加钣金壁是一种可以定义其侧面形状的钣金薄壁，其壁厚与主钣金壁相同。在创建法兰附加钣金壁时，须先在现有的钣金壁（主钣金壁）上选取某条边线作为附加钣金壁的附着边，其次需要定义其侧面形状和尺寸等参数。

1.选择法兰命令的方法

单击功能选项卡区域中的“法兰”按钮。

2.法兰操控板选项说明

在法兰操控板的“形状”下拉列表中（图11.2.32），可设置法兰壁的侧面形状，具体效果见图11.2.33。

图11.2.32 法兰操控板

在操控板中，如图11.2.34所示的区域一用于设置第一个方向的长度，区域二用于设置第二个方向的长度。第一、二两个方向的长度分别为附加壁偏移附着边两个端点的尺寸，如图11.2.35所示。区域一和区域二各包括两个部分：长度定义方式下拉列表和长度文本框。在文本框中输入正值并按回车键，附加壁向外偏移；输入负值，则附加壁向里偏移。也可拖动附着边上的两个滑块来调整相应长度值。

图11.2.33 法兰附加壁的侧面形状

图11.2.34 在操控板中设置两个方向的长度

图11.2.35 设置两个方向的长度

单击操控板中的按钮，可切换薄壁厚度的方向（图11.2.36）。

图11.2.36 设置厚度的方向

按钮：定义法兰壁的附着边。单击操控板中的按钮，系统弹出图11.2.37所示的界面，通过该界面可重新定义法兰壁的附着边。这里需要注意，法兰生成的方向是附着边面对的方向，如图11.2.38所示。

图11.2.37 “放置”界面

图11.2.38 法兰生成方向

：设置法兰壁的侧面图形的尺寸。选择不同的侧面形状，单击按钮会出现不同图形的界面，例如，当选择形状时，其界面如图11.2.39所示。

图11.2.39 “形状”界面

按钮用于设置第一、二两个方向的长度。界面如图11.2.40所示，该界面的作用与图11.2.41所示的界面是一样的。

图11.2.40 “长度”界面（一）

图11.2.41 “长度”界面（二）

按钮用于设置斜切口的各项参数。界面如图11.2.42所示。同时在相邻且相切的直边和折弯边线上创建法兰壁时可以设置斜切口。

按钮用于设置两个相邻的法兰附加钣金壁连接处的形状，界面如图11.2.43所示，边处理的类型有：开放的、间隙、盲孔和重叠（图11.2.44）。

图11.2.42 “边处理”的类型

图11.2.43 “斜切口”界面

图11.2.44 “边处理”界面

3.创建I型法兰附加钣金壁

下面介绍图11.2.45所示的I型法兰钣金壁的创建过程。

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.2，打开文件add_fla1_wall.prt。

Step2.单击功能选项卡区域中的“法兰”按钮，系统弹出“凸缘”操控板。

图11.2.45 创建I型法兰附加钣金壁（1）

图11.2.46 定义附着边

Step3.选取附着边。在系统的提示下，选取图11.2.46所示的模型边线为附着边。

Step4.选取法兰壁的侧面形状类型。

Step5.定义折弯半径。确认按钮（在附着边上添加折弯）被按下，然后在后面的文本框中输入折弯半径值4.0；折弯半径所在侧为（内侧）。

Step6.定义法兰壁的轮廓尺寸。单击按钮，在系统弹出的界面中，分别输入数值20.0、90.0（角度值），并分别按回车键。

Step7.在操控板中单击按钮，预览所创建的特征；确认无误后，单击“完成”按钮。

11.2.6 止裂槽

当附加钣金壁部分地与附着边相连，并且弯曲角度不为0时，需要在连接处的两端创建止裂槽（Relief），如图11.2.47所示。

Creo系统提供的止裂槽分为4种，下面分别予以介绍。

第1种止裂槽──拉伸止裂槽（StretchRelief）

在附加钣金壁的连接处用材料拉伸折弯构建止裂槽，如图11.2.47所示。当创建该类止裂槽时，需要定义止裂槽的宽度及角度。

第2种止裂槽──扯裂止裂槽（RipRelief）

在附加钣金壁的连接处，通过垂直切割主壁材料至折弯线处来构建止裂槽，如图11.2.48所示。当创建该类止裂槽时，无须定义止裂槽的尺寸。

图11.2.47 拉伸止裂槽

图11.2.48 扯裂止裂槽

第3种止裂槽──矩形止裂槽（RectRelief）

在附加钣金壁的连接处，将主壁材料切割成矩形缺口来构建止裂槽，如图11.2.49所示。当创建该类止裂槽时，需要定义矩形的宽度及深度。

第4种止裂槽──长圆形止裂槽（ObrndRelief）

在附加钣金壁的连接处，将主壁材料切割成长圆形缺口来构建止裂槽，如图11.2.50所示。当创建该类止裂槽时，需要定义圆弧的直径及深度。

图11.2.49 矩形止裂槽

图11.2.50 长圆形止裂槽

下面介绍图11.2.51所示的止裂槽的创建过程。

图11.2.51 止裂槽创建范例

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.2，打开文件relief_fla.prt。

Step2.单击功能选项卡区域中的“法兰”按钮。

Step3.选取附着边。系统的提示下，选取图11.2.52所示的模型边线。

Step4.选取平整壁的形状类型。

Step5.定义法兰壁的侧面轮廓尺寸。单击按钮，在系统弹出的界面中，分别输入数值18.0，90.0（角度值），并分别按回车键。

Step6.定义长度。单击按钮，在弹出界面中的下拉列表框中选择选项，然后在文本框中分别输入数值-15.0和-10.0（注意：在文本框中输入负值，按回车键后，则显示为正值）。

Step7.定义折弯半径。确认按钮（在连接边上添加折弯）被按下，然后在后面的文本框中输入折弯半径值3.0；折弯半径所在侧为（内侧）。

Step8.定义止裂槽。

（1）在操控板中单击按钮，在系统弹出的界面中，接受系统默认的“止裂槽类别”为，并选中复选框。

（2）定义侧1止裂槽。选中单选项，在下拉列表框中选择选项，止裂槽的深度及宽度尺寸采用默认值。

注意：深度选项表示止裂槽的深度至折弯线处，如图11.2.53所示。

图11.2.52 定义附着边

图11.2.53 止裂槽的深度说明

（3）定义侧2止裂槽。选中单选项，在下拉列表框中选择选项，止裂槽尺寸采用默认值。

注意：深度选项表示止裂槽矩形部分的深度至折弯线处。

Step9.在操控板中单击按钮，预览所创建的特征；确认无误后，单击“完成”按钮。

说明：在模型上双击所创建的止裂槽，可修改其尺寸。

11.3 钣金的折弯

1.钣金折弯概述

钣金折弯（Bend）是将钣金的平面区域弯曲某个角度或弯成圆弧状，图11.3.1是一个典型的折弯特征。在进行折弯操作时，应注意折弯特征仅能在钣金的平面区域建立，不能跨越另一个折弯特征。

钣金折弯特征包括三个要素（图11.3.1）：

●折弯线（Bend Line）：确定折弯位置和折弯形状的几何线。

●折弯角度（Bend Angle）：控制折弯的弯曲程度。

●折弯半径（Bend Radius）：折弯处的内侧或外侧半径。

2.选取钣金折弯命令

选取钣金折弯命令的方法：

单击功能选项卡区域按钮。

3.钣金折弯的类型

在图11.3.2所示的下拉菜单中，可以选择折弯类型。

4.角度折弯

角度类型折弯的一般创建步骤如下：

（1）选取草绘平面及参考平面后，绘制折弯线。

（2）指定折弯侧及固定侧。

（3）指定折弯角度。

（4）指定折弯半径。

本范例将介绍图11.3.3所示的折弯的操作过程。

图11.3.1 折弯特征的三个要素

图11.3.2 “折弯”下拉菜单

图11.3.3 范例2

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.03，打开文件bend_angle_2.prt。

Step2.单击功能选项卡区域节点下的按钮，系统弹出图11.3.4所示的“折弯”操控板。

图11.3.4 “折弯”操控板

Step3.在图11.3.4所示的“折弯”操控板中单击按钮（使其处于被按下的状态）。

Step4.绘制折弯线。单击按钮，选取图11.3.5所示的模型表面1为草绘平面，单击该界面中的按钮，在弹出的“参考”对话框中选取图11.3.5所示模型表面2以及对侧的面为参考平面，再单击对话框中的按钮；进入草绘环境后，绘制图11.3.6所示的折弯线。

注意：折弯线的两端必须与钣金边线对齐。

图11.3.5 定义草绘平面

图11.3.6 绘制折弯线

图11.3.7 定义折弯方向和固定侧

Step5.定义折弯方向和固定侧。折弯箭头方向和固定侧箭头方向如11.3.7所示。

说明：如果方向跟图形中不一致可以直接单击箭头或在操控板中单击按钮，来改变方向。(https://www.daowen.com)

Step6.单击按钮，在系统弹出界面中的下拉列表框中选择选项。

Step7.在操控板中的后文本框中输入折弯角度值90.0，并单击其后的按钮改变折弯方向；在后的文本框中选择选项，折弯半径所在侧为。

Step8.单击操控板中的按钮，预览所创建的折弯特征，然后单击按钮，完成折弯特征的创建。

11.4 钣金展平

11.4.1 钣金展平概述

在钣金设计中，可以用展平命令（Unbend）将三维的折弯钣金件展平为二维的平面薄板（图11.4.1），钣金展平的作用如下：

图11.4.1 钣金展平

●钣金展平后，可更容易了解如何剪裁薄板以及其各部分的尺寸、大小。

●有些钣金特征（如止裂切口）需要在钣金展平后创建。

●钣金展平对于钣金的下料和创建钣金的工程图十分有用。

1.选取钣金展平命令

选取钣金展平命令的方法：单击功能选项卡区域中的“展平”按钮。

2.一般的钣金展平的方式

在图11.4.2所示的菜单中，系统列出了三种展平方式，分别是展平、过渡展平和横截面驱动展平。

图11.4.2 “展平”下拉菜单

11.4.2 规则展平方式

规则展平（Regular Unbend）是一种最为常用、限制最少的钣金展平方式。利用这种展平方式可以对一般的弯曲钣金壁进行展平，也可以对由折弯（Bend）命令创建的钣金折弯进行展平，但它不能展平不规则的曲面。

规则展平的操作过程分为两步。

Step1.选取一个平面为钣金展平的固定面（Fixed plane），或选取一条边线为钣金展平的固定边（Fixed edge）。

Step2.选取要展平的钣金面或利用选项展平所有钣金壁。

在本范例中，我们将展平部分钣金壁（图11.4.3），其操作方法如下。

图11.4.3 钣金的部分展平

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.4，打开文件unbend_g1.prt。

Step2.单击功能选项卡区域中的“展平”按钮，系统弹出“展平”操控板。

Step3.定义钣金展平选项。在操控板中单击按钮，然后单击按钮，系统弹出图11.4.4所示的“参考”界面，在该界面中先将区域的选项全部移除，再按住Ctrl键，选取图11.4.5所示的两个曲面为展平面。

Step4.选取固定面（边）。在“参考”界面中单击下的文本框，同时在系统的提示下，选取图11.4.6所示的表面为固定面。

Step5.单击操控板中的按钮，预览所创建的展平特征，然后单击按钮，完成展平特征的创建。

Step6.保存零件模型文件。

图11.4.4 “参考”界面

图11.4.5 选取展平面

图11.4.6 选取固定面

说明：如果在操控板中选择按钮，然后单击按钮，则所有的钣金壁都将展平，如图11.4.7所示。

图11.4.7 钣金的全部展开

11.5 钣金成形特征

11.5.1 成形特征概述

把一个实体零件（冲模）上的某个形状印贴在钣金件上，这就是钣金成形（Form）特征，成形特征也称之为印贴特征。例如，图11.5.1a所示的实体零件为成形冲模，该冲模中的凸起形状可以印贴在一个钣金件上而产生成形特征（图11.5.1b）。

图11.5.1 钣金成形特征

1.选取钣金成形命令

选取钣金成形命令有如下两种方法：

方法一：单击功能选项卡区域下的按钮。

方法二：在工具栏中单击按钮。

2.钣金成形类型

钣金成形分为凹模（Die）成形和凸模工具（Punch）成形。

单击功能选项卡区域下的按钮，系统弹出“选项”信息对话框，该对话框中各元素的说明如下：

●：钣金件上的成形形状是参照冲模零件的几何形状而得到的，因此如果冲模零件有任何几何设计变更，则由冲模生成的成形特征也会随之改变。

●：将冲模的几何形状复制到钣金件上，冲模的变更不会影响到钣金上成形特征的几何形状。

3.成形特征的一般创建过程

Step1.创建冲模零件。在创建成形特征之前，必须先创建一个参考零件（即冲模零件），该参考零件中应包含成形几何形状的特征，参考零件可在零件（Part）模式下建立。

Step2.根据冲模零件创建成形特征。

11.5.2 以凹模方式创建成形特征

下面举例说明以凹模方式创建成形特征的一般创建过程。在本例中将先在零件（Part）模式下创建一个Die冲模零件，然后打开一个钣金件并创建成形特征，其操作步骤说明如下。

Stage1.创建Die冲模零件

Step1.新建一个零件的三维模型，将零件的模型命名为sm_die。

Step2.创建图11.5.2所示的拉伸特征1。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮。

（2）绘制截面草图。选取FRONT基准平面为草绘平面，RIGHT基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.5.3所示的截面草图

（3）在操控板中定义拉伸类型为，输入深度值10.0；单击按钮，完成拉伸特征的创建。

Step3.创建图11.5.4所示的拉伸特征2。

图11.5.2 拉伸特征1

图11.5.3 截面草图

图11.5.4 拉伸特征2

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮。

（2）绘制截面草图。选取RIGHT基准平面为草绘平面，TOP基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.5.5所示的截面草图。

（3）在操控板中定义拉伸类型为，输入深度值62.0；单击按钮，完成拉伸特征2的创建。

Step4.创建图11.5.6所示的拔模特征。

图11.5.5 截面草图

图11.5.6 拔模特征

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。

（2）定义要拔模的曲面。在操控板中单击选项卡，激活文本框，按住Ctrl键，在模型中选取图11.5.7所示的4个表面为要拔模的曲面。

图11.5.7 定义要拔模的曲面和拔模枢轴平面

（3）定义拔模枢轴平面。激活文本框，选取图11.5.7所示的模型表面为拔模枢轴平面。

（4）定义拔模参数。在拔模角度文本框中输入拔模角度值-22.0。

（5）在操控板中单击按钮，完成拔模特征1的创建。

Step5.创建图11.5.8b所示的圆角1。单击功能选项卡区域中的按钮；按住Ctrl键，选取图11.5.8a所示的4条边线为倒圆角的边线，圆角半径值为2.5。

图11.5.8 倒圆角1

Step6.创建图11.5.9b所示的圆角，圆角半径为2。

Step7.保存零件模型文件。

图11.5.9 倒圆角2

Stage2.创建图11.5.10所示的成形特征

Step1.将工作目录设置为D：\creo2.1\work\ch11\ch11.10，打开文件sm_form2.prt。

Step2.单击功能选项卡区域下的按钮。

图11.5.10 创建成形

Step3.在系统弹出的菜单中，选择命令。

Step4.在系统弹出的文件“打开”对话框中，选择smdie.prt文件，并将其打开。此时系统弹出图11.5.11所示的“模板”信息对话框和图11.5.12所示的“元件放置”对话框。

图11.5.11所示的“模板”信息对话框中各元素的说明如下：

●：定义钣金件和冲压模型的装配约束条件。

●：定义边界曲面。

●：定义种子曲面。

●：定义将移除的曲面。

●：可给定此成形冲模（刀具）的名称。

图11.5.11 “模板”信息对话框

图11.5.12 “元件放置”对话框

Step5.定义成形模具的放置。如果成形模具显示为整屏，可调整其窗口大小。

（1）定义重合约束。在图11.5.12所示的“元件放置”对话框中，选择约束类型“重合”，然后分别在模具模型中和钣金件中选取图11.5.13中的重合面。

图11.5.13 操作过程

图11.5.14 定义边界面和种子面

（2）定义重合约束。在“元件放置”对话框中单击“新建约束”字符，选择新增加的约束类型“重合”，分别选取图11.5.13中所示的重合面（模具上的RIGHT基准平面与钣金件上的RIGHT基准平面）。

（3）定义重合约束。在“模板”对话框中单击字符，选择新增加的约束类型“重合”，分别选取图11.5.13中所示的对齐面（模具上的TOP基准平面与钣金件上的FRONT基准平面），此时“元件放置”对话框中显示。

（4）单击“元件放置”对话框中单击“完成”按钮。

Step6.定义边界面。在系统的提示下，在模型中选取图11.5.14中所示的面为边界面。

Step7.定义种子面。在系统的提示下，在模型中选取图11.5.14中所示的面为种子面。

注意：在Die冲模零件上指定边界面（Boundary Sruface）及种子面（Seed Surface）后，其成形范围则由种子面往外扩张，直到碰到边界面为止的连续曲面区域（不包含边界面）。

Step8.单击“模板”对话框中的按钮，完成成形特征的创建。

Step9.保存零件模型文件。

11.6 钣金综合实例──暖气罩

实例概述

本实例主要运用了如下一些设计钣金的方法：将倒圆角后的实体零件转换成第一钣金壁、创建封合的钣金侧壁，将钣金侧壁延伸后，再创建“平整”附加钣金壁、钣金壁展开，在展开的钣金壁上创建切削特征、折弯回去、创建成形特征等。其中将钣金展平创建切削特征后再折弯回去的做法以及Die模具的创建和模具成形特征的创建都有较高的技巧性。零件模型及模型树如图11.6.1所示。

图11.6.1 零件模型及模型树

Task1.创建模具

Die模具用于创建模具成形特征，在该模具零件中，必须有一个基础平面作为边界面。本实例中首先创建图11.6.2所示的用于成形特征的模具。此模具所创建的成形特征可形成通风孔。

图11.6.2 模型及模型树

Step1.新建一个实体零件模型，命名为SMDIE。

Step2.创建图11.6.3所示的拉伸特征1。在操控板中单击“拉伸”按钮。选取FRONT基准平面为草绘平面，RIGHT基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.4所示的截面草图；在操控板中定义拉伸类型为，输入深度值1，单击按钮，完成拉伸特征1的创建。

图11.6.3 拉伸特征1

图11.6.4 截面草图

Step3.创建图11.6.5所示的拉伸特征2。在操控板中单击“拉伸”按钮。选取RIGHT基准平面为草绘平面，TOP基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.6所示的截面草图（在绘制截面草图时，选取图11.6.6所示的模型边线为草图参照）；在操控板中定义拉伸类型为，输入深度值25.0，单击按钮，完成拉伸特征2的创建。

图11.6.5 拉伸特征2

图11.6.6 截面草图

Step4.创建倒圆角特征1。单击功能选项卡区域中的按钮，选取图11.6.7所示的两条边线为倒圆角的边线，输入圆角半径值0.8。

Step5.创建倒圆角特征2。选取图11.6.8所示的边线为倒圆角的边线，输入圆角半径值1.5。

图11.6.7 选取倒圆角边线

图11.6.8 选取倒圆角边线

Step6.保存零件模型文件。

Task2.创建主体零件模型

Step1.新建一个实体零件模型，命名为HEATER_COVER。

Step2.创建图11.6.9所示的拉伸特征1。在操控板中单击“拉伸”按钮。选取FRONT基准平面为草绘平面，RIGHT基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.10所示的截面草图，在操控板中定义拉伸类型为，输入深度值80.0，单击按钮，完成拉伸特征1的创建。

Step3.创建倒圆角特征1。选取图11.6.11所示的边线为倒圆角的边线，输入圆角半径值15.0。

图11.6.9 拉伸特征1

图11.6.10 截面草图

图11.6.11 选取倒圆角的边

Step4.创建倒圆角特征2。选取图11.6.12所示的两条边线为倒圆角的边线，圆角半径值3.0。

Step5.将实体零件转换成第一钣金壁，如图11.6.13所示。

图11.6.12 选取倒圆角的边线

图11.6.13 转换成第一钣金壁

（1）选择功能选项卡节点下的命令。

（2）在系统弹出的“第一壁”操控板中选择命令。

（3）在系统的提示下，按住Ctrl键，选取图11.6.14所示的三个模型表面为壳体的移除面。

（4）输入钣金壁厚度值1，并按Enter键。

（5）单击按钮，完成转换钣金特征的创建。

Step6.创建图11.6.15所示的附加钣金壁平整特征1。

（1）单击功能选项卡区域中的“平整”按钮。

（2）在系统的提示下，选取图11.6.16所示的模型边线为附着边。

（3）定义钣金壁的形状。

①在操控板中选择选项，在后的文本框中输入角度值72.0，确认按钮被按下，并在其后的文本框中输入折弯半径值2.0，折弯半径所在侧为。

图11.6.14 选取移除面

图11.6.15 平整特征1

②在操控板中单击选项卡，在系统弹出的界面中选中单选项，然后单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，确认草绘的箭头方向如图11.6.17所示（如方向不一致，可单击对话框中的按钮切换箭头方向），再选取图11.6.17所示的模型表面为草绘参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.18所示的截面草图。

图11.6.16 定义附着边

图11.6.17 草绘平面

（4）设置偏移。单击选项卡，选中复选框和单选项。

（5）定义止裂槽。在操控板中单击选项卡，在系统弹出界面中取消选中复选框，并在下拉列表框中选择选项。

（6）在操控板中单击按钮，完成平整特征1的创建。

Step7.对侧壁的一端进行第一次延伸，如图11.6.19所示。

图11.6.18 截面草图

图11.6.19 进行薄壁内边界线的延伸

（1）定义要延伸的边。选取图11.6.20所示的模型边线为要延伸边。

（2）单击功能选项卡区域中的“延伸”按钮，系统弹出“延伸”操控板。

（3）在操控板中单击“将壁延伸倒参考平面”按钮，然后在系统的提示下，选取图11.6.20所示的钣金内表面为延伸的终止面。

（4）单击操控板中的按钮，完成延伸壁1的创建。

图11.6.20 定义延伸边和延伸终止面

Step8.创建图11.6.21所示的第二次延伸。选取图11.6.22所示的模型边线为延伸边；单击功能选项卡区域中的“延伸”按钮，在弹出的操控板中单击按钮，然后选取图11.6.22所示的钣金内表面为延伸的终止面。单击按钮，完成延伸壁2的创建。

图11.6.21 第二次延伸

图11.6.22 定义延伸边和延伸终止面

Step9.用同样的方法对侧壁的另一端进行延伸，详细操作步骤见Step7和Step8。

Step10.创建图11.6.23所示的附加钣金壁平整特征2。

（1）单击功能选项卡区域中的“平整”按钮。

（2）在系统的提示下，选取图11.6.24所示的模型边线为附着边。

图11.6.23 平整特征2

图11.6.24 定义附着边

（3）定义钣金壁的形状。

①在操控板中选择选项，在后的文本框中输入角度值90.0。

②在操控板中单击选项卡，在系统弹出的界面中单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，确认图11.6.25所示的箭头方向为草绘方向（如方向不一致，可单击对话框中的按钮切换箭头方向），然后选取图11.6.25所示的模型表面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.26所示的截面草图（图形不能封闭）。

（4）定义折弯半径。单击角度文本框后面的按钮；确认按钮被按下，并在其后的文本框中输入折弯半径值1，折弯半径所在侧为。

（5）在操控板中单击按钮，完成平整特征2的创建。

图11.6.25 定义草绘方向

图11.6.26 截面草图

Step11.创建图11.6.27所示的右侧附加钣金壁平整特征3。

（1）单击功能选项卡区域中的“平整”按钮。

（2）在系统的提示下，选取图11.6.28所示的模型边线为附着边。

图11.6.27 平整特征3

图11.6.28 定义附着边

（3）定义钣金壁的形状。

①在操控板中选择选项，在后的文本框中输入角度值90.0。

②在操控板中单击选项卡，在系统弹出的界面中单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，单击按钮，然后选取图11.6.29所示的模型表面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.30所示的截面草图。

图11.6.29 定义草绘参考

图11.6.30 截面草图

（4）定义折弯半径。单击角度文本框后面的按钮；确认按钮被按下，并在其后的文本框中输入折弯半径值0.5，折弯半径所在侧为。

（5）在操控板中单击按钮，完成平整特征3的创建。

Step12.参照上一步的操作方法，创建图11.6.31所示的模型左侧的附加钣金壁平整特征4。

Step13.将图11.6.32所示的右侧附加平整钣金壁展平。

图11.6.31 平整特征4

图11.6.32 将右侧附加平整钣金壁展平

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“展平”按钮。

（2）定义固定面。在“展平”操控板中单击按钮，在系统的提示下，选取图11.6.33所示的模型右侧表面为固定面。

图11.6.33 选取固定面和展平曲面

（3）定义钣金的展平选项。单击按钮，在系统弹出的“参考”界面中，将下文本框中的选项全部移除，然后选取图11.6.33所示的圆弧面为展平曲面。

（4）单击按钮，完成展平特征的创建。

Step14.创建图11.6.34所示的钣金拉伸切削特征2。

（1）单击功能选项卡区域中的按钮，确认按钮、按钮和按钮被按下。

（2）绘制截面草图。选取图11.6.35所示的模型表面1为草绘平面，选取模型表面2为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.36所示的截面草图。

图11.6.34 拉伸特征2

图11.6.35 草绘平面

（3）定义拉伸属性。接受图11.6.37所示的箭头方向为移除材料的方向，在操控板中定义拉伸类型为，选择材料移除的方向类型为。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成拉伸特征2的创建。

图11.6.36 截面草图

图11.6.37 选取移除材料的方向

Step15.创建图11.6.38所示的钣金拉伸切削特征3。在操控板中单击按钮，确认按钮、按钮和按钮被按下；选取图11.6.39所示的模型表面1为草绘平面，选取模型表面2为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.40所示的截面草图；接受图11.6.41所示的箭头方向为移除材料的方向，在操控板中定义拉伸类型为，选择材料移除的方向类型为。

图11.6.38 拉伸特征3

图11.6.39 草绘平面

图11.6.40 截面草图

图11.6.41 选取移除材料的方向

Step16.将图11.6.42所示的右侧附加平整钣金壁再折弯回去。

图11.6.42 折回特征1

（1）单击功能选项卡区域中的“折弯回去”按钮，此时系统弹出“折回”操控板。

（2）定义固定面（边）。在“折回”操控板中单击按钮，选取图11.6.43所示的模型右侧表面为固定面。

（3）单击按钮，完成折回特征1的创建。

Step17.创建图11.6.44钣金拉伸切削特征4。在操控板中单击按钮，确认按钮、按钮和按钮被按下；选取图11.6.45所示的模型表面1为草绘平面，选取模型表面2为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图11.6.46所示的截面草图；接受系统默认的箭头方向为移除材料的方向，在操控板中定义拉伸类型为，选择材料移除的方向类型为。